海砂離心注水淨化方法及其設備的製作方法
2023-05-18 18:52:26 2
專利名稱：海砂離心注水淨化方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明公開一種海砂離心注水淨化方法及其設備，按國際專利分類表(IPC)劃分屬於海砂淨化技術領域，尤其涉及一種採用離心注水方式淨化海砂的工藝及相關裝置。
背景技術：
隨著我國經濟的發展及建設規模的擴大，特別是城市進程的快速推進，導致很多沿海城市面臨河砂資源枯竭的困境。由於運輸成本的限制、建築用砂一般靠本地資源供給，因此，在沿海地區合理利用海砂資源，以緩解河砂資源不足的局面顯得日益迫切。我國很多沿海地區都儲存大量的海砂資源，然而，海砂在建築行業的應用往往受到一定限制，主要是因為海砂中含有多種鹽類及有害物質會對混凝土產生不利的影響，海砂中鹽類以氯離子與 硫酸根離子對鋼筋混凝土危害最大如氯離子成分超標的話，經混凝土攪拌後用在工程建設中會對鋼筋有嚴重的腐蝕作用；而硫酸根會與水泥水化產物C一A—H(水化鋁酸鈣)結合生成鈣礬石，導致混凝土體積膨脹，產生裂紋，從而影響混凝土的耐久性。因此，在2004年國家建設部頒發的「關於嚴格建築用海砂管理的意見」建標(2004) 143號文件中明確規定建築工程中採用的海砂必須是進行經過專門處理的淡化海砂。我國浙江省最早研製海砂淡化設備，但設備簡單，選用水衝洗，淡化後氯離子含量高，運行用水量大等缺點。目前國外日本、荷蘭等及國內有關海砂處理技術往往是採用浸泡和機械衝水簡單作法，生產量低，其浸泡的做法，生產時間長，用水量大，每立方海砂需O. 2噸水，氯離子及有害物都沒法處理，質量不達標，在後序檢測中發現海砂內部的氯離子及有害物無法清除，海砂表面膠體未處理。中國專利文獻CN201010236206. 6公開一種淡化海砂的方法及利用該方法淡化海砂所使用的裝置，文獻中淡化海砂的方法是將浸潰和衝洗海砂結合起來，利用砂滲透性大的原理，在已浸潰過的海砂上部或下部注入淡水，在海砂體上部或下部人為附加水壓力，擠壓因浸潰而氯離子含量增大的浸潰水，將其逐步擠壓、剝離出海砂體，並對海砂表面的氯離子形成反覆衝洗，從而達到淡化海砂的效果，但海砂內部的氯離子及有害物質沒有處理出來。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種海砂離心注水淨化方法，通過對海砂離心注水的方式勝於國家對海砂應用於工程建築行業的要求。同時，本發明還提供一種海砂離心注水淨化機，通過該設備將海砂內部的氯離子及有害物甩出達到工程應用目的。為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的
一種海砂離心注水淨化方法,包括如下步驟
(1)、將海砂分批次進行注水活化處理；
(2)、活化處理的海砂進入篩網將泥渣、貝殼、石子分篩去除；(3)、分篩後海砂脫水後通過高速打磨機將海砂表面的膠體磨破及殘餘的貝殼打碎，再加入水通過機械脫水機進行砂、水分離；
(4)、分離後海砂通過離心注水淨化機採用離心注水方式將海砂內部的氯離子及有害物甩出；
(5)、最後脫水並將成品海砂分批檢驗。步驟(5)中檢測海砂中氯離子含量降為< O. 001%,實際通過本方法製得的海砂氯 尚子含量為O. 00%ο步驟(I)中活化處理用的水為其他步驟的回收用水，所述將海砂通過分批，每批次為1500M3左右，不需要浸泡，所述各批次海砂對應後序所採用的處理設備，一般各批次在1500M3基礎上下浮動500 M 3O步驟(2)中海砂採用0.5mm X O. 5 mm鋼網進行分篩，分篩出的泥渣、貝殼、石子回收製成水泥砂磚。步驟(4)中海砂通過兩級離心注水淨化機，其中第一級離心注水淨化機對海砂進行粗處理，第二級離心注水淨化機對第一級處理後海砂再進行精處理，以最大程度的將海砂內部的氯離子及有害物甩出。在上述海砂離心注水淨化方法中所用的離心注水淨化機包括機架和安裝在其上的攪拌桶、離心輪及進料鬥，攪拌桶內安裝離心輪，進料鬥落下的海砂正對著離心輪，所述的進料鬥和離心輪分別由驅動機構帶動而實現進料和高速轉動，攪拌桶內連接有進水管道，沿攪拌桶周側環設水槽，攪拌桶周壁設有若干通孔，離心輪在高速轉動及離心力作用下將海砂內部的氯離子及有害物甩出，其中的氯離子及有害物隨水穿過攪拌桶壁進入到水槽中，攪拌桶下面為出料鬥。進一步，所述的驅動機構為兩臺電機，其中一電機與進料鬥通過皮帶相連並驅動進料鬥轉動進料至離心輪上，另一電機驅動離心輪高速轉動以實現海砂去除氯離子及有害物目的。進一步，所述的進水管道從攪拌桶外進入到離心輪的中心腔內，在進水管頂端水平向外形成出水管路，且出水口噴灑出的水在離心輪與攪拌桶之間旋轉的海砂上。進一步，所述的離心輪周側設有螺旋絞葉，該螺旋絞葉的最大直徑小於攪拌桶內徑。海砂氯離子含量較高，海砂中一般氯離子的含量在(％) < 16 20，在海砂離開海水後經過幾小時後再注入水，海砂的表面再吸收到水，但由於海砂表面的吸收作用，這種注水可將海砂再次吸水，就產生吸附作用自然活化，就會將海砂表面膠體自然脫皮，氯離子可減少4% - 5%。本發明離心注水的原理就是將海砂淡水混合物進入一個旋轉的滾筒，進行離心脫水，快速將溶解在水裡面的氯離子及有害物質讓水帶走。同時，螺旋排砂裝置內裝有注水器進行第二次注水，使滾筒內的海砂得到第二次注水後再脫水，將氯離子及有害物質更徹底地拋出去。本發明通過離心注水海砂淨化機的方法可將細砂停留在機器內部，細砂不會往外跑出。本發明將海砂表面膠體打磨後通過離心注水海砂淨化機進行處理，將海砂內部離子及有害物甩出能縮短氯離子在海砂中停留的時間，有利於自動化工藝生產，提高產量，每小時可生產成品砂80-150立方米。
圖I是本發明工藝流程 圖2是本發明離心注水淨機示意 圖3是本發明淨化砂檢測報告表一；
圖4是本發明淨化砂檢測報告表二。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明
實施例請參閱圖I，一種海砂離心注水淨化方法，包括如下步驟
(1)、將海砂分批次進行注水活化處理，活化處理用的水為其他步驟的回收用水，所述將海砂通過分批，每批次為1500M3左右，不需要浸泡，所述各批次海砂對應後序所採用的處理設備，一般各批次在1500M3基礎上下浮動500 M 3 ;
(2)、活化處理的海砂進入篩網將泥渣、貝殼、石子分篩去除，海砂採用O.5 mm X0. 5 mm鋼網進行分篩，分篩出的泥渣、貝殼、石子回收製成水泥砂磚；
(3)、分篩後海砂脫水後通過高速打磨機將海砂表面的膠體磨破及殘餘的貝殼打碎，再加入水通過機械脫水機進行砂、水分離；
(4)、分離後海砂通過離心注水淨化機採用離心注水方式將海砂內部的氯離子及有害物甩出，本發明淨化海砂通過兩級離心注水淨化機，其中第一級離心注水淨化機對海砂進行粗處理，第二級離心注水淨化機對第一級處理後海砂再進行精處理，以最大程度的將海砂內部的氯離子及有害物甩出；本發明離心注水淨化機的工作過程是將砂及水混合物輸入機械設備入口鬥後進入滾筒，通過內外滾筒進行.砂自然跳動後再將砂滾動，利用離心葉片將水中氯離子和有害物質讓水帶走，再通過下道工序再注入清水進行清洗，再次將海砂水中的氯離子及有害物質讓水帶走；
(5)、最後脫水並將成品海砂分批檢驗，檢測海砂中氯離子含量降為，該樣品為2區中砂，含湯匙、含量、堅固性、雲母含量、氯離子含量、和貝殼含量檢測結果均符合I類技術要求，靜觀密度、鬆散堆積密度等檢測結構均符合技術要求，放射性檢測結果符合建築主體材料技術要求，使用範圍不受限制。圖4是福建省建築工程質量檢測中心對本發明方法製得的建設用砂進行抽樣檢測並形成檢測報告表二，結論是各檢測項目符合技術要求，其中的氯離子含量百分比為O. 00。本發明涉及一種新工藝海砂淨化處理的工藝，它的特徵在於通過淨化處理，使海砂淨化超過國家建築用砂的要求，達到氯離子為(％) ^ 0.00,步驟如下 ①將海砂堆放在工廠進行活化處理，用回收的廢水注入海砂，分批次每批次為1500M3，不需要浸泡；②活化處理的海砂通過輸送帶進入篩網將泥渣、貝殼、石子分篩採用0.5mm X0. 5 mm鋼網進行分篩，篩選好的海砂加入清水通過機械脫水機將泥、砂分離；@完成後通過高速打磨機將海砂表面的膠體磨破及貝殼打碎，再加入清水通過機械脫水機進行砂、水分離；④通過離心注水淨化機採用離心注水海砂淨化方法將海砂內部的氯離子及有害物甩出，採用此方法可自動化生產每小時可生產成品砂80 150 M3,大大提高產量，氯離子含量降為(％) ( O. 00 ;⑤本方法還有利於將廢料、貝殼、汙泥利用，具有循環節能、海砂淨化效率聞等優點。以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運用本創作所做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利範圍，而不限於實施例所揭示者。
權利要求
1.一種海砂離心注水淨化方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)、將海砂分批次進行注水活化處理； (2)、活化處理的海砂進入篩網將泥渣、貝殼、石子分篩去除； (3)、分篩後海砂脫水後通過高速打磨機將海砂表面的膠體磨破及殘餘的貝殼打碎，再加入水通過機械脫水機進行砂、水分離； (4)、分離後海砂通過離心注水淨化機採用離心注水方式將海砂內部的氯離子及有害物甩出； (5)、最後脫水並將成品海砂分批檢驗。
2.根據權利要求I所述的海砂離心注水淨化方法，其特徵在於步驟(5)中檢測海砂中氯尚子含量降為< O. 001%。
3.根據權利要求2所述的海砂離心注水淨化方法，其特徵在於所述海砂氯離子含量為 O. 00%O
4.根據權利要求I所述的海砂離心注水淨化方法，其特徵在於步驟(I)中活化處理用的水為其他步驟的回收用水，所述將海砂通過分批，每批次為1500M3基礎上下浮動500 M3，不需要浸泡。
5.根據權利要求I所述的海砂離心注水淨化方法，其特徵在於步驟(2)中海砂採用O.5 mm XO. 5 mm鋼網進行分篩，分篩出的泥渣、貝殼、石子回收製成水泥砂磚。
6.根據權利要求I所述的海砂離心注水淨化方法，其特徵在於步驟(4)中海砂通過兩級離心注水淨化機，其中第一級離心注水淨化機對海砂進行粗處理，第二級離心注水淨化機對第一級處理後海砂再進行精處理，以最大程度的將海砂內部的氯離子及有害物甩出。
7.—種離心注水淨化機，其特徵在於包括機架和安裝在其上的攪拌桶、離心輪及進料鬥，攪拌桶內安裝離心輪，進料鬥落下的海砂正對著離心輪，所述的進料鬥和離心輪分別由驅動機構帶動而實現進料和高速轉動，攪拌桶內連接有進水管道，沿攪拌桶周側環設水槽，攪拌桶周壁設有若干通孔，離心輪在高速轉動及離心力作用下將海砂內部的氯離子及有害物甩出，其中的氯離子及有害物隨水穿過攪拌桶壁進入到水槽中，攪拌桶下面為出料鬥。
8.權利要求7所述的離心注水淨化機，其特徵在於所述的驅動機構為兩臺電機，其中一電機與進料鬥通過皮帶相連並驅動進料鬥轉動進料至離心輪上，另一電機驅動離心輪高速轉動以實現海砂去除氯離子及有害物目的。
9.權利要求7所述的離心注水淨化機，其特徵在於所述的進水管道從攪拌桶外進入到離心輪的中心腔內，在進水管頂端水平向外形成出水管路，且出水口噴出的水灑在離心輪與攪拌桶之間旋轉的海砂上。
10.權利要求7至9之一所述的離心注水淨化機，其特徵在於所述的離心輪周側設有螺旋絞葉，該螺旋絞葉的最大直徑小於攪拌桶內徑。
全文摘要
本發明公開一種海砂離心注水淨化方法，通過海砂分批次進行注水活化處理，進入篩網去除雜質，通過高速打磨機將海砂表面的膠體磨破及殘餘的貝殼打碎，同時本發明還提供一種離心注水淨化機，通過海砂離心注水淨化機採用離心注水方式將海砂內部的氯離子及有害物甩出，最後脫水並將成品海砂分批檢驗，採用此方法可自動化生產每小時可生產成品砂80～150M3,大大提高產量，氯離子含量降為(%)≤0.00，完全勝於國家規定建築用砂的相關技術要求；另外本發明方法將廢料、貝殼、汙泥等再次有效利用，具有循環節能、海砂淨化效率高等優點。
文檔編號C04B14/06GK102826775SQ201210329040
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者洪友景 申請人:洪友景